生活垃圾滲瀝液濃縮液處理工藝分析

董軍巖(北京順政科技環(huán)保有限公司，北京 101309)

0 引言

伴隨著時代的發(fā)展，我國生活垃圾總量增多，結(jié)構(gòu)組成日益復(fù)雜，尤其是大量廚余垃圾的存在，給垃圾處理工作造成較多麻煩，為避免生活垃圾造成環(huán)境破壞隱患，展開有效的垃圾回收、處理工作必不可少。而且在生活垃圾焚燒過程中運用滲瀝液濃縮液處理垃圾，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)生活垃圾處理的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，節(jié)約有限的土地資源，而且也可以改善人們生活環(huán)境，實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展?；诖?，本文主要是對生活垃圾回收中的滲瀝液、濃縮液處理工藝展開綜合探討，首先說明滲瀝液、濃縮液處理工藝的基本原理，之后就滲瀝液、濃縮液常用處理手段及組合處理措施、風(fēng)險預(yù)控措施展開綜合探究，以期能盡可能的減輕滲瀝液、濃縮液的環(huán)境安全隱患，達到減排或無害化的目的。

1 滲瀝液濃縮液處理工藝方向

垃圾滲瀝液主要的來源就是垃圾坑中，其特點就是污染物濃度高，污染物成分較為復(fù)雜，如果不及時處理就會對外界環(huán)境造成影響。而能夠產(chǎn)生滲瀝液的垃圾主要以廚余垃圾為主，除組分水含量較高外，廚余垃圾還會存在大量的有機物質(zhì)，因而，在將垃圾放置于坑內(nèi)數(shù)天后，會取得大量組分水、腐爛生成水、析出水等，形成的滲瀝液主要呈現(xiàn)黑褐色，因氨氮含量較高，呈惡臭狀，若未經(jīng)處理，滲入土壤中，很容易造成土壤污染。在對滲瀝液處理時，主要針對滲瀝液內(nèi)的有機物質(zhì)采取生物降解措施，考慮到生物降解并不能完全達到出水效果，還需結(jié)合膜處理技術(shù)，對剩余滲瀝液展開超濾、納濾、反滲透等，進一步增強出水率，最后得到濃縮液。濃縮液的生物降解難度大，一價鹽含量高，污染程度、處理難度進一步升高，對其展開處理時，主要是借助濃縮液回流、蒸發(fā)、高級氧化、混凝沉淀、焚燒、飛灰等方法處理。在具體應(yīng)用時，除了把握各個手段的內(nèi)容、方式外，還需注重各個操作手段的協(xié)同使用，以此達到互補目的。

2 滲瀝液濃縮液處理手段

2.1 滲瀝液處理手段

就當(dāng)前生活垃圾焚燒廠滲瀝液的回收系統(tǒng)來講，滲瀝液回收系統(tǒng)主要是由排水格柵、收集管道、收集池等設(shè)備組成。首先就排水格柵來看，其主要的作用就是對各類垃圾物進行阻擋，保證滲瀝液能夠順利的進入回收管道中。其次收集管道主要的作用就是將垃圾池與收集池進行連接，實現(xiàn)滲瀝液的回收。但是修建人員在對收集管道進行修建時，應(yīng)當(dāng)保證管道具有一定的坡度，只有這樣才能夠讓滲瀝液順利流入收集池中。最后，收集池的主要作用就是收集和儲存滲瀝液，以便于后續(xù)步驟的實施。一般來說，滲瀝液處理手段可以先借助生物降解＋膜處理技術(shù)，借助厭氧生物處理法、好氧生物處理法處理滲瀝液內(nèi)的有機物質(zhì)后，再借助超濾、納濾、反滲透處理手段進一步分離出清液和濃縮液。從厭氧處理法來看，可以借助厭氧微生物對滲瀝液內(nèi)的有機物質(zhì)展開降解工作，一般經(jīng)過水解、發(fā)酵、乙酸、甲烷四階段，可以形成甲烷等物質(zhì)，其中甲烷可以被利用起來；從好氧生物處理來看，是借助好氧微生物，對滲瀝液內(nèi)有機物質(zhì)展開綜合處理工作，可在厭氧生物處理后，將剩余產(chǎn)物導(dǎo)入曝氣池，促使好氧微生物分解滲瀝液內(nèi)有機物質(zhì)，轉(zhuǎn)換為二氧化碳、水等后，若降解不充分，可繼續(xù)回流至曝氣池，最后導(dǎo)出剩余產(chǎn)物；從超濾技術(shù)來看，生物講解技術(shù)并不能完全無害化滲瀝液，好氧生物處理后，還可借助膜處理技術(shù)對剩余產(chǎn)物展開處理，其中超濾技術(shù)的過濾精度達到10nm，能對生物大分子等起到過濾效果，但過濾精度一般；從納濾來看，納濾精度達到1nm，能夠?qū)ι镄》肿拥绕鸬竭^濾效果，但對顆粒直徑更小的無機鹽等過濾效果不佳；從反滲透來看，借助反滲透技術(shù)，過濾精度達到0.1nm，能進一步增強出水率，過濾性能較強，可以盡可能的分離清液和濃縮液。例如，在對滲瀝液展開處理時，可以依托厭氧生物處理法，促使?jié)B瀝液內(nèi)厭氧微生物降解有機物，先是滲瀝液內(nèi)纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等在酶分解下，形成簡單的葡萄糖、氨基酸等，隨后在厭氧菌等的作用下，繼續(xù)生成脂肪酸、硫化氫、乳酸等，繼續(xù)反應(yīng)會生成乙酸、氫氣等，最后生成二氧化碳、甲烷等，此時有機物質(zhì)并不能充分降解，將產(chǎn)物導(dǎo)入曝氣池后，與氧氣充分結(jié)合，運用好氧生物處理手段，可進一步的將有機物質(zhì)生成二氧化碳、水等物質(zhì)，借助回流污泥，可不斷生成沉淀，清液內(nèi)有機物質(zhì)被充分反應(yīng)，分離污泥和清液后，將清液進一步的導(dǎo)入過濾系統(tǒng)，借助超濾、納濾、反滲透多級過濾體系，能有效分離出99%以上的有機物、無機鹽，最后導(dǎo)出的清液一般達到排放標(biāo)準(zhǔn)，但同時隔離出的濁液，及生物處理過程中的污泥仍舊需要進一步的處理，以此避免形成的濃縮液、污泥，會對自然環(huán)境產(chǎn)生污染。

2.2 濃縮液處理手段

濃縮液處理手段，是在滲瀝液處理結(jié)束后，對剩余產(chǎn)物采取的進一步操作手段，主要包括濃縮液回流、蒸發(fā)、高級氧化、混凝沉淀、焚燒、飛灰、脫水等。從濃縮液回流來看，濃縮液回流是在生物降解、膜處理不充分的情況下，將濃縮液導(dǎo)入到調(diào)節(jié)池中，重新展開處理工作，該方法的前提是濃縮液內(nèi)仍舊存在繼續(xù)生化、過濾的價值，否則容易增加生物降解、膜處理任務(wù)量，同時也會對輸送管道、過濾膜的壽命造成影響；從蒸發(fā)來看，蒸發(fā)主要就是將濃縮液中的揮發(fā)性組分與非揮發(fā)性組份進行分離的一個過程，這個過程大體上可以看成兩個部分。首先，處理人員需要對濃縮液進行加熱處理，直至濃縮液中出現(xiàn)大量的水蒸氣，而后處理人員利用鼓風(fēng)裝置將這些水蒸氣與固體垃圾物質(zhì)進行分離冷凝。其次處理人員就需要對剩下的濃縮液體進行處理，使其能夠流入特制的裝置中進行下一步的處理，減少滲瀝液與濃縮液對環(huán)境的影響。但運用該手段時，濃縮液會逐漸粘稠，附著在反應(yīng)鍋爐內(nèi)，阻抑溫度傳播的同時，造成能耗上升，安全隱患增強；從高級氧化來看，可以借助電化學(xué)法、光催化、臭氧法等，促使?jié)饪s液內(nèi)物質(zhì)充分反應(yīng)，形成沉淀、降解等情況下，盡量讓所得清液無害化，但該種操作手段效能有限，所得濁液可能達不到排放標(biāo)準(zhǔn)，可以在處理特殊物質(zhì)后，與其他處理手段配合，繼續(xù)對剩余產(chǎn)物進行處理；從混凝沉淀來看，工作原理是三氯化鐵混凝劑與濃縮液的沉淀反應(yīng)，具體應(yīng)用時，可以先對濃縮液內(nèi)的還原性物質(zhì)進行測量，若總量較高，可以添加適量的三氯化鐵，借助三氯化鐵在水介質(zhì)內(nèi)的強氧化作用，將濃縮液內(nèi)的重金屬離子予以沉淀，沉淀效果較好，但并不能充分保障濃縮液內(nèi)COD含量完全下降，所得清液有待進一步的處理；從焚燒來看，焚燒過程可以對污泥、濃縮液產(chǎn)生處理效果，一般來說，焚燒過程中，可以促使污泥內(nèi)氮氧化物、氨氣等發(fā)生反應(yīng)，生成無害的氮氣和水，在此過程中，濃縮液可以直接噴入爐內(nèi)，起到調(diào)節(jié)煙溫的作用，該方法處理效果較為徹底，但是不可避免的是，焚燒設(shè)備運行成本較高，污泥在焚燒爐內(nèi)容易結(jié)焦結(jié)渣，一般會結(jié)合垃圾焚燒廠的焚燒爐，對污泥采取綜合處理，同時將部分濃縮液加入爐內(nèi)，用以調(diào)節(jié)煙溫，另外，該過程中，還可以將厭氧生物處理過程中的沼氣一并噴入，進一步增強垃圾熱值，節(jié)省輔助燃料等；從飛灰處理來看，垃圾焚燒廠同時具備飛灰產(chǎn)物下，可以將固化劑與濃縮液、飛灰攪拌融合，養(yǎng)護兩周期左右，飛灰就可以充分吸收濃縮液內(nèi)磷酸鹽等物質(zhì)，并與飛灰內(nèi)重金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，反應(yīng)充分后，可以直接廢置產(chǎn)物，但該種方法對飛灰、固化劑、摻入比例等存在要求；從脫水處理來看，脫水處理是在污泥含水量較多時，對污泥采取脫水處理，方便摻入到焚燒爐內(nèi)焚燒處理，但該種方法僅僅是簡單的物理隔離，仍需要將分離的清液回流至調(diào)節(jié)池內(nèi)[1]。

例如，運用濃縮液回流，可以在生化降解時間短、過濾膜污染嚴(yán)重情況下，將降解不充分、過濾不充分的濃縮液重新回流入調(diào)節(jié)池內(nèi)，以此盡可能的降解、過濾濃縮液，運用蒸發(fā)工序，濃縮液內(nèi)組分水首先化成水蒸氣蒸發(fā)，生成氣體可以直接排放，但考慮到水分蒸發(fā)后，會形成大量黏膜，導(dǎo)致容器導(dǎo)熱速率下降，加熱、清理工作較為麻煩，后續(xù)產(chǎn)物仍需處理，運用時，需要綜合考量負面因素，運用高級氧化時，可以依托化學(xué)氧化劑，生成極具氧化性的氫氧根離子，以此降低濃縮液內(nèi)COD含量，但從氧化還原效能上來看，仍舊無法單獨使用，運用混凝沉淀時，三氯化鐵可以在水中生成大量三價鐵離子，可與濃縮液內(nèi)的還原性物質(zhì)結(jié)合，沉淀后，有效降低濃縮液內(nèi)COD含量，但從混凝沉淀效能上來看，仍舊無法單獨使用，運用焚燒手段時，污泥、濃縮液內(nèi)的氮氧化物、氨氣等可以發(fā)生爐內(nèi)高溫分解反應(yīng)，生成無害煙氣后排出，考慮到氮氧化物減排問題，應(yīng)注重爐內(nèi)鼓風(fēng)及溫度控制，運用飛灰時，可以在污泥、垃圾焚燒后取得飛灰，與定量的固化劑、濃縮液攪拌維護，完成絡(luò)合反應(yīng)后，不僅是飛灰，濃縮液也會下降至棄置標(biāo)準(zhǔn)以下，運用脫水機時，主要是對污泥展開處理，作為輔助設(shè)備，可以在離心作用下，分離出含水量低的污泥及清液，隨后與其他操作工序結(jié)合使用，綜合保障濃縮液處理效能。

2.3 滲瀝液濃縮液協(xié)同處理手段

依托上述手段來看，滲瀝液的處理過程可以借助生物處理、膜分離處理取得濃縮液、污泥，在進一步處理時，還需要濃縮液處理體系，促使?jié)B瀝液能無害化排放。

2.3.1 協(xié)同處理體系

借助生物處理法、膜分離處理法，可得到濃縮液、污泥等，借助脫水機、濃縮液處理手段等進一步處理，可無害化、減排滲瀝液，避免對環(huán)境產(chǎn)生污染。工藝流程一般是：第一步，生活垃圾場在進行垃圾滲瀝液處理前期應(yīng)當(dāng)先進行垃圾坑的建設(shè)，保證垃圾坑能夠儲存十一天左右的垃圾量。而之所以對垃圾坑的容量進行要求，最主要的原因就是只有充足的時間才能夠保證充分發(fā)酵，倒堆去除水分，盡可能地提高入爐垃圾的熱值。當(dāng)生活垃圾在垃圾坑中堆積一星期左右，發(fā)酵熟化后垃圾內(nèi)組分水、腐爛生成水、析出水等滲出，得到滲瀝液，剩余垃圾焚燒；此外，為了能夠?qū)B瀝液進行有效收集，生活垃圾焚燒廠人員也應(yīng)當(dāng)在修建垃圾坑時，保證坑具有一定的坡度，使得滲瀝液能夠順利流下，同時在修建垃圾坑時，施工人員需要在垃圾坑滲瀝液回收的位置安置防護欄，這樣能夠避免垃圾對滲瀝液回收管道造成堵塞，實現(xiàn)高效率的滲瀝液回收。第二步，滲瀝液導(dǎo)入調(diào)節(jié)池，隨后導(dǎo)入一體化反應(yīng)罐，生成的氣體導(dǎo)入焚燒爐燃燒，清液執(zhí)行下步工序，生成的沉淀導(dǎo)入濃縮池、脫水機，得到污泥和清液，清液導(dǎo)入調(diào)節(jié)池，污泥導(dǎo)入焚燒爐燃燒。第三步，將反應(yīng)罐內(nèi)滲瀝液導(dǎo)入?yún)捬跎锓磻?yīng)容器內(nèi)，生成的沼氣導(dǎo)入焚燒爐，清液執(zhí)行下步工序，濃液導(dǎo)入濃縮池、脫水機，得到污泥和清液，清液導(dǎo)入調(diào)節(jié)池，污泥導(dǎo)入焚燒爐燃燒。第四步，將清液導(dǎo)入好氧生物降解曝氣池內(nèi)，循環(huán)曝氣、沉淀后，清液執(zhí)行下步工序，濃液導(dǎo)入濃縮池、脫水機，得到的清液導(dǎo)入調(diào)節(jié)池，污泥導(dǎo)入焚燒爐燃燒。第五步，清液導(dǎo)入超濾系統(tǒng)，過濾出的濃液導(dǎo)入濃縮液處理體系。第六步，清液導(dǎo)入納濾系統(tǒng)，過濾出的濃液導(dǎo)入濃縮液處理體系。第七步，清液導(dǎo)入反滲透系統(tǒng)，過濾出的濃液導(dǎo)入焚燒爐焚燒，將清液收集到冷卻用水體系中。第八步，判斷濃縮液是否降解、過濾充分，如果不充分的情況下，則應(yīng)回流至調(diào)節(jié)池，同時清洗過濾膜，或重新設(shè)置生物處理時長，如果反應(yīng)充分，進入下一步。第九步，運用三氯化鐵混凝處理后，結(jié)合高級氧化、蒸發(fā)等措施繼續(xù)處理濃縮液，濃液定量回噴入爐內(nèi)，清液回收入冷卻用水體系中。第十步，垃圾、污泥、沼氣等燃燒后，將煙氣凈化系統(tǒng)捕捉到的飛灰與濃縮液、固化劑結(jié)合兩周期，達到排放標(biāo)準(zhǔn)后廢棄[2]。

2.3.2 風(fēng)險預(yù)控

在處理滲濾液、濃縮液的過程中，可能會存在設(shè)備管理不善、人員管理不善、滲瀝液管理不佳等因素，導(dǎo)致滲瀝液處理過程存在較多安全隱患，為保障各個施工工藝能妥善發(fā)揮效能，還需要對各個階段上的負面制約因素展開風(fēng)險預(yù)控工作。

(1)加強人員管理。人員管理是確保滲瀝液、濃縮液得以妥善處理的關(guān)鍵，人員管理主要是由專業(yè)培訓(xùn)、制度約束、企業(yè)文化等綜合影響。從專業(yè)培訓(xùn)來看，管理層可以將工藝流程、設(shè)備原理、設(shè)備操作方式等教授給工作人員，確保工作人員能切實地掌握滲瀝液濃縮液處理工藝；其次，以制度形式，對員工的著裝規(guī)范、操作規(guī)范嚴(yán)格要求，確保員工切實執(zhí)行安全生產(chǎn)條例；最后，管理層以標(biāo)語、思政教育、座談會等形式，在企業(yè)內(nèi)部塑造嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩a(chǎn)氛圍，規(guī)避效能偏差、安全事故風(fēng)險等。

例如，借助專業(yè)培訓(xùn)，員工可以明確厭氧生物處理罐向好氧生物處理池過度的時機，或是掌握厭氧生物處理罐的操作步驟。借助制度約束，可以避免員工直接暴露于硫化氫等有害氣體面前。借助企業(yè)文化，安全生產(chǎn)理念可以深入到員工潛意識中，有效預(yù)防風(fēng)險的產(chǎn)生。

(2)加強設(shè)備維護。效能偏差、安全事故等與設(shè)備缺乏合理維護有關(guān)，焚燒廠應(yīng)定期對滲瀝液、濃縮液管道、貯存容器、過濾膜等展開檢修，設(shè)備有形損耗明顯的情況下，應(yīng)及時予以更換、維修，確保硬件設(shè)備保持在最佳工作狀態(tài)上。

例如，超濾、納濾、反滲透中，過濾膜的質(zhì)量直接影響到滲瀝液過濾效果，定期對過濾膜進行沖洗，若污染嚴(yán)重，則應(yīng)及時更換，一般能較好的保障滲瀝液過濾質(zhì)量，盡可能的避免濃液回流，增加處理任務(wù)量。

(3)加強滲瀝液濃縮液狀態(tài)跟蹤。滲瀝液濃縮液的狀態(tài)跟蹤，可以對液體內(nèi)物質(zhì)組成成分展開綜合跟蹤，作為液體處理效果的評價指標(biāo)，可評價各個工序的反應(yīng)是否充分，也可以計量滲瀝液總量，以此確定滲瀝液處理任務(wù)量等[3]。

例如，借助狀態(tài)跟蹤，可以分析厭氧生物降解生成的氣體構(gòu)成、總量、變化曲線，了解厭氧生物處理環(huán)節(jié)是否反應(yīng)充分，借此，把握執(zhí)行下步工序的時機，避免厭氧生物降解反應(yīng)不充分風(fēng)險。

3 結(jié)語

生活垃圾焚燒時，需要首先降低垃圾含水量，之后方能有效焚燒。垃圾發(fā)酵熟化過程會產(chǎn)生大量滲瀝液，對其處理時，還會進一步形成濃縮液，一般來說，整體處理工藝，包括生物處理、膜處理、混凝沉淀、高級氧化、蒸發(fā)、焚燒等工序，為規(guī)避各類施工風(fēng)險產(chǎn)生，還需要從人員管理、設(shè)備維護、狀態(tài)跟蹤三方面，強化各個流程執(zhí)行效能。